ИЭ / 9 сем (станции+реле) / Литература / Шнеерсон

личные направления по отношению шинам, т.е ia = -iь. Поэто­ му дифференциальный ток id = ia + iь = О. Как видно из рис. 1.9, в данном случае для обеспечения абсолютной селек­ тивности используется информация о токах ia и iь с обоих кон­ цов защищаемого объекта.

В качестве информации с противоположного конца объек­ та могут использоваться не аналоговые величины, а дискрет-

ПаnО)l(итеJIЬНое наnра1111еиие

)()l(

Отр1щателькое наnрамение

)()l(

Рис. 1.10. Принцип вьmмнеиия релейной: защиты абсолютной селективности на основе косвенного сравнения электрических величин при внутреннем (а)

и при внешнем ())l( КЗ

)()l(

ные сигналы, например сообщения о срабатывании измери­ тельных реле на противоположно·м конце линии. На рис. 1.10,

в качестве примера, показан принцип выполнения релейной

защиты абсолютной селективности на основе косвенного срав­ нения электрических величин.

Реле S1 и S2 по концам объекта контролируют направление мощности (угол между напряжением I.!. и током )(,Отключение выключателей ,,. и ,,. происходит только в том случае, если на

обоих концах линии направление мощности положительно (от

шин к месту КЗ). Информация о знаке направления мощности

(1, О) передается каждой защитой на противоположный конец

линии. При внутреннем К3 К() знаки мощностей положительны на обоих концах линии (рис. 1.10,а), в результате чего проис­ ходит отключение обоих выключателей ,,. и ,,(. При внешнем К3 ( () (рис. 1.10,б) положителен лишь знак мощности на конце

линии с выключателем ,,). Поэтому отключение выключателей

,-.и ,,. не происходит.

1.7. Измеряемые величины и критерии измерения, используемые в релейной защите

Измерительные органы релейной защиты используют в ос­

новном только две физические величины - токи ()и напряже­ ния )(, характеризующие состояние сети и подводимые соот­

ветственно от измерительных трансформаторов тока и напря­ жения. Однако лишь в простейших случаях для выявления ава­

рийного режима с учетом необходимости обеспечения селек­ тивности и чувствительности достаточно фиксации превыше­ ния тока или снижения напряжения относительно заданных значений.

Важную информацию несуг некоторые другие измерительные параметры, характеризующие дополнительно токи· и напряже­

ния и соответствующие им векторы l и I.!., например, измере­

ния приращений вектора тока Лl. или вектора напряжения ЛI.!.. Для обеспечения селективности и чувствительности РЗ широ­ ко используются параметры, зависящие одновременно от тока

и напряжения, например, сопротивление z. = I.!.Jl , направление

мощности, характеризующее угол между векторами тока и на­

пряжения, и т. п.

(()

1. 7.1. Критерии, зависящие от одной величины

(ток или напряжение)

Рис. 1.11. Структура преобразования входных величии (а), ступенчатая зависимость времени срабаТЬlваИИЯ ел величины тока (6), комбинированная харакrеристика время - ток (в), косвенный контроль нагрева защищаемого объекта (г), конТJ)Ql!ь векторного приращения тока (д)

23

да решается дифференциальное уравнение 0° (t) = F(i, где

0° (t) - температурный перегрев объекта в момент времени t (рис. 1.11,z).

Структуры, аналогичные рис. 1.11,а (исключая измерение пе­ регрева), используютя и при контроле напряжения в энергоси­ стеме. Кроме основных защитных критериев, связанных с кон­ тролем тока или напряжения, существует ряд вспомогательных критериев, используемых при реализации цифровой релейной

тока (аналогично и для напряжений). Эти критерии использу­ ются обычно в быстродействующих пусковых органах, позволяя отличить режим КЗ от режима нагрузки с большими токами пу­ тем измерения приращений тока (напряжения);

•соотношение между амплитудами симметричных составля­ ющих, например 12/10, U2/U0 и т.п.;

•угловые соотношения между токами отдельных фаз или сим­

метричными составляющими трехфазной системы токов (напря­

жений), например argClв/lc), arg{!lв/!lc), argU2/l.o) и т.п. Крите­ рии, использующие соотношения между симметричными состав­

ляющими применяютсядля идентификации вида повреждений в защитах нагруженных высоковольтных линий.

1.7.2. Критерии, зависящие от двух величин

Полное сопротивление Z. = Il/I является более информатив­

ным параметром, чем ток или напряжение. В простейшем слу­ чае (рис. 1.12), измеряемое защитой S сопротивление Zк = QЛ =

к

Рис. 1.12. Измерение ПОJIИОГО сопротивления линии до месrа КЗ

24

25

26

ками времени (см. рис. 1.6), т.е. обладают относительной селек­ тивностью.

Большое распространение получили реагирующие на угол между напряжением и током <р =

arg(l.[/D, а также на различные виды мощности - полную S. =

гоконцевых объектов, в том числе и дифференциальные защи­ ты шин, используют в качестве параметра измерения геомет­

рическую сумму двух или более токов IJ , что обеспечивает

абсолютную селективность (см. § 1.6).

-n

Основные применяемые в релейной защите критерии изме­ рения приведены в табл.1.2.

1.8. Классификация защитных функций

Специальный стандарт ANSI/IEEE* (2] определяет обозначе- 11ия и нумерацию функций отдельных элементов электрической

сети, в том числе и основных функций релейной защиты. На­ значение и обозначения отдельных распространенных функций

приведены в табл. 1.3.

На рис. 1.14, в качестве примера, показаны основные функ­

ции цифровой дистанционной защиты с использованием стан­ дарта ANSI/IEEE.

27

Таблица 1.3. Классифи1(8ЦИJ1 защитных функций

28

29

Рис. 1.14. Основные функции цифровой дистанционной защиты

При этом возможно определенное комбинирование номеров для описания новых функций. Например, на рис. 1.14 номер 8521 означает функцию защиты абсолютной селективности (85) на основе обмена сигналов от дистанционных защит (21) по кон­ цам линии; номер 85-67N - функцию защиты абсолютной се­ лективности на основе обмена сигналов направленных земля­ ных защит (67N) по концам линии; )()- сигнал срабатывания от дистанционной защиты с противоположной стороны; S2 - сигнал от направленной земляной защиты с противоположной стороны. Другой пример комбинирования: 67-46- направлен­ ная защита по току обратной последовательности.

1.9.Основные требования, предъявляемые

кустройствам релейной защиты

1.9.1. Общие требования

Чувствительность и селективность (см.§ 1.4) являются основ­ ными показателями релейной защиты, характеризующими ее функции в энергетической системе. Реализация этих функций осуществляется устройствами релейной защиты, которые долж­ ны удовлетворять ряду требований по обеспечению их правиль­ ного функционирования в реальных режимах работы ЭС. В со­ ответствии со стандартом МЭК [1) неправильное функциониро­ вание защиты: может выражаться в виде отказа защиты в функ­ ционировании или в непредусмотренном функционировании (излишнее действие). Ниже рассматриваются основные требо-

)()